摘 要:电气性能是铁路数字信号电缆生产企业及产品质量监督检验部门对铁路数字信号电缆产品质量的重要判断项目。结合铁路信号系统的组成,对信号传输、控制系统的可靠性和受到的影响进行了分析,对电气化条件下铁路信号采集过程中产生的干扰类型和方式进行了论述,通过对内部和外部因素的对比分析,进一步明确了铁路信号影响的内在因子和外部实现条件,

关键词:铁路信号组成影响因素

中图分类号:U28文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)08-0152-01

铁路信号系统是以标志物、灯具、仪表和音响等向铁路行车人员传送机车车辆运行条件、行车设备状态和行车有关指示的技术与设备。铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备,其可靠性的高低直接关系到行车安全和运输效率。随着我国铁路建设的高速发展,信号系统的技术和设备研究显得日益重要。铁路信号系统不仅要满足线路本身的设计标准要求,同时要满足区域间的接入条件,在其设置上不仅要要考虑近期运行条件,同时要为远期规划等技术更新预留空间。

1 信号系统构成

1.1 行车调度指挥系统

随着信息系统、特别是电子技术的发展,现代行车调度系统通过计算机技术、通信、控制、信息及决策技术,实现了列车远程实时监视、追踪、控制和管理等的自动化处理。近年来,随着TDCS(列车调度指挥系统)的改进和新一代分散自律调度集中系统研发成功,行车调度指挥自动化系统技术获得了长足发展,取得了巨大的进步。列车运行计划编制和调整及列车运行监视和管理是TDCS的主要内容,而列车运行控制则是调度集中的核心,因此,行车调度指挥系统主要是由TDCS和调度集中系统构成的。

TDCS由不同站段的分机和站段或路局总机衔接起来,形成路网调度的主要组成部分。

1.2 闭塞系统

闭塞就是保证区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车,与此有关的设备和技术形成铁路信号闭塞系统。我国铁路现行的基本闭塞设备分为自动闭塞、自动站间闭塞、半自动闭塞。自动闭塞是同列车自动完成闭塞作用的一种闭塞,半自动闭塞是通过装在两个相邻车站的闭塞机、出站信号机及专用轨道电路所构成的一种闭塞。

车站除了正线以外,还配有到发线、牵出线等其他线路,因此把各种车站称之为有配线的分界点,而无配线的分界点,为非自动闭塞区段在两个车站间设置的线路所,以及自动闭塞区段为在两车站间划分成若干个闭塞分区而设置的色灯信号机。

这里的线路所和色灯信号机就是无配线分界点,自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落叫做闭塞分区。

1.3 车站联锁系统

(1)信号机:信号机是铁路视觉信号的重要组成部分,用以指导铁路行车,与线路的闭塞系统密切相关。信号机的选择上一般各站的进站、预告、正线出站等列车信号机,以及专用线、机走线、牵出线等处进入联锁区的防护调车信号机原则上采用高柱信号机,其余信号机(含桥上及隧道内预告信号机)采用矮型。

(2)站内联锁:车站联锁是利用机械、电气自动控制和远程控制的技术和设备,使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔形成相互具有制约关系。接轨站及新建各站易采用硬件冗余结构的计算机联锁设备,显控多采用鼠标+彩显方式。

(3)轨道电路及站内电码化:新建各站越来越多地利用97型25HZ相敏轨道电路。

站内正线电码化采用叠加预发码方式,到发线采用叠加发码方式,发码设备采用ZPW-2000系列移频电码化设备。部分接轨站结合原发码方式进行改造。

(4)转辙及电源设备:转辙设备一般根据站场设计的道岔类型进行配套,采用智能综合信号电源屏。

(5)信号集中监测系统:随着微机的推广和普及,新建各站配备信号微机监测系统,并联网至相关电务集中监测系统,当接轨站既有微机监测设备不满足要求时,要对其升级改造。

(6)信号设备综合防雷系统:按铁道部有关标准和规范要求,在各站信号设备房屋处需新设信号设备综合防雷系统。

2 故障因素分析

2.1 设备系统可靠性

近年来铁路信号产品的研制、生产、验收、使用、维护过程中的可靠性管理等引起广泛重视。影响设备系统可靠性的因素主要表现在,标准规范过少且提法简单、缺少可靠性模型的选择、可靠性指标不够全面等众多方面。基于上述原因,需要广泛开展可靠性工程。可靠性是一门系统工程,涉及产品全寿命周期的各个阶段,从方案论证、研制设计到生产制造、使用维护,一直到寿终报废,可靠性都贯穿始终;建立第三方可靠性评估机构,通过该制定标准,审核设计单位的可靠性设计方案,及可靠性验证以确保设备的可靠性。整体来说,我国铁路信号系统中可靠性应用还处于初期阶段,很多项目有待深入发展。

2.2 电气化条件对信号系统的影响

作为弱电系统,信号设备在电气化铁路中处于从属被动的地位。电气化铁路属于强电系统,它具有额定电压高、牵引电流可达到数百安培甚至上千安培、电力机车为非线性负载,在整流换相和运行过程中会产生大量谐波成分等特点。这些特点构成了电气化铁路对信号设备干扰的基本原因。从干扰的种类来说,可分为传导、感应、辐射三种形式。不同的信号设备对不同类电气化干扰的反应不同,因此,具体的信号设备所采取的措施各不相同。

2.3 电缆电源对信号系统的影响

信号电源(俗称双电源)是铁路行车信号指示灯的供电电源,属于一级负荷。信号电源一般由自动闭塞电力线路(简称自闭线)和贯通电力线路(简称贯通线)两路电源供电。两路电源互为冗余,故障时相互切换,以提高供电可靠性。信号电源、电缆等受到自然环境、运行管理方式等因素的极大影响。

2.4 外部因素对信号系统的影响

每一个系统都有其固有的结构和组织形式,各组成部分不仅受设备本身技术水平和实现方式的影响,同时也受外部环境的影响。铁路信号设备的信号采集除来自列车和轨道系统外,车站和区段调度所还通过强风、雨、雪检测器及立交处防落物检测器采集的信号发出限速或停车指令;人的因素是铁路信号系统的主导因素,不论在列车正常运营的管理、信号的采集分析和判断以及指导铁路运输作业方面,还是在非正常运营条件下对设备的维护保养,特别是局部区段发生故障后的信号处理和指挥,这些都直接影响着列车的运输等。

3 结语

随着铁路建设,特别是高速铁路建设投资的不断加大,我国铁路各项技术研究取得巨大的成绩,部分技术和设备研究成果已经跻身于世界铁路强国之列。由于铁路信号系统是一个庞大的有机体,不仅受内部设备和技术水平的限制,同时受外部条件的约束,因此,寻求最优的组合方案,才能在经济技术可行的条件下,实现跨越式发展。

参考文献

[1] 李制军.浅议电气铁路牵引供电对铁路信号设备的影响[J].西铁科技,2009.

[2] 钟爱萍.浅谈铁路信号综合防雷施工[J].工程科技,2009,2.